作者自述CSE语言设计思想（七）----CSE-Super语言设计思路（上）

本文从设计角度剖析CSE-Super语言的定位及几项关键特性的设计思路。如果您第一次听说CSE-Super语言，不妨先阅读前一篇博文《CSE-Super语言概貌》。

 

 

CSE-Super语言设计定位

CSE-Super是一种定位于拉通原生应用（Native App）与Web应用（Web App）这两类程序设计的新一代编程语言。

Super是“超越”的意思，无论NativeApp走向WebApp，还是WebApp走向NativeApp都需实现很大跨越，我们用Super来命名，希望它将Native程序开发与Web程序开发真正融合起来，实现超越。

Super还有“超级”的含义，我们也希望它成为超级棒的编程工具。在设计了CSE-C、CSE-C++、CSE-C#语言集后，我们顺理成章、驾轻就熟的设计了这门语言，它集“简单”与“高效”于一身，是CSE技术体系中首推的语言集。

Super的首字母（大写S）是CSE-Super语言的幸运符，你能看到这门语言中不少定义以S开头，如SInt、SFloat、SStr等，选择器也以一个大写的S字母来表示。

 

 

选择器及“以物件为中心”的编程

选择器（Selector）是实体（Entity）的集合，实体是Super语言编程中，从应用角度去看的基本元素，比如一款游戏程序中的一只小鸟、一座房屋、一个英雄等，是大家可理解、可想像的“物件”。在多数编程语言中，这些物件用一个个变量去表示（是否为可想像的物件是应用层面考虑的东西），但在Super语言中，物件是由系统参与管理的一种实体。

按理说，应用层面的东西不应设计成语言的核心要素，Super语言这么做，主要为了简化软件设计，让编程能更好的围绕可理解、可想象的物体来展开，比如下面代码创建“石头”实体：

super Stone:  D2: D2(),  Canvas: Canvas(),  color: SColor(),end;stone as Stone();stone.D2.setRect(SRect.c(100,100,50,50));stone.D2.setSceneLevel(0,0);

首先定义数据类型Stone，然后用这个数据类型创建“一块石头”，最后两条语句给这块石头的属性赋值。这种基于变量的编程风格是所有编程语言中最常见的，CSE-Super当然也支持这么写，如果我们把思考问题的习惯改成“以物件为中心”，代码可能写成这样：

superStone:  color: SColor(),end;S.e("D2,Canvas,Stone")  .each( super(me):    me.D2.setRect(SRect.c(100,100,50,50));    me.D2.setSceneLevel(0,0);  end);

“以物件为中心”的设计，既从应用角度思考问题，石头是看得见、摸得着的东西，围绕它想问题很自然，同时，它也从设计角度看问题，与“如何编码实现”挂钩，如上，重用已有定义（D2与Canvas）是这种思路， “S.e("D2,Canvas,Stone")”用来创建一个实体，重用已有的D2（表达二维空间）与Canvas（画布）定义，增加Stone专有定义，这就确定了我们新物件的架子。随后围绕这个新物件，展开一系列操作，比如我们再增加若干语句：

superStone:  color: SColor(),end;for i in range(20):  S.e("D2,Canvas,Stone")    .bind("remove",super(me):      me.D2.setVisible(0);    end)        .each( super(me):      me.Canvas.bindImage(stoneImage);      me.D2.setRect(SRect.c(100,100,50,50))        .setSceneLevel(0,0);    end)        .each( super(me):      me.Stone.color = SColor.c(255,50 + i,0);      ## wait to do: fill stone color      ## ...    end)  ;end;

上面代码用来创建20块颜色渐变的石头，由于“S.e()”调用返回Entity实体，其后Entity.bind()语句可以连写，bind调用仍返回当前实体自身，所以，其后Entity.each语句仍可以接着连写，不必非得借助变量指明被操作主体。就像我们平时说话，“我吃早饭，然后坐车、上班”，很自然，如果非得这么说，“我吃早饭，我然后坐车，我然后上班”，别扭死了。

选择器（Selector）用于从已创建的实体中，选择符合条件的集合，针对这些集合可进行批量操作，比如：

S("Stone").exit();S("D2,Canvas").D2.setVisible(true);S("D2 | Canvas").exit();

这3条语句分别是：选择所有含有Stone定义的实体、选择同时定义了D2与Canvas的所有实体、选择定义了D2或Canvas的所有实体，然后进行批量操作（属性读写或类方法调用）。

用实体与选择器来组织编程对象，体现了Super语言贴近终端应用的特点，另外，动态创建的实体被缓存，还优雅的解决了闭包函数容易导致的内存泄露问题，后文有论述。

 

 

表达风格

CSE-Super除了具备CSE脚本的常见表达风格外，它还比较“紧凑”，如前面介绍连写方式在Super语言中大量使用，读写属性常用函数调用的形式，比如用“D2.visible()”查看visible属性是true还是false，用“D2.setVisible(isVisible)”设置该属性，设置属性的函数调用返回值都是组件自身，所以连续设属性可以连写，显得比较紧凑，比如：

me.D2.setRect(SRect.c(100,100,50,50))   .setSceneLevel(0,0)   .setVisible(0);

紧凑风格还体现在用Super语言容易将上下文相关的变量及函数过程定义放在一起，与javascript类似，基于原型、闭包等若干特性支持了这种风格，不赘述。

“轻便”是Super语言另一种风格，在面向对象方面它与JavaScript非常接近，利用prototype轻便的组织对象化数据，比如：

super MyClass:  iValue_: 5,  rect: SRect(),   test@0: super(me):    print("in test()");  end,  globalName@0: "example",end;

上面定义MyClass类，SRect是用来表达矩形的class类（定义x、y、width、height属性），iValue_与rect是两个类成员，test是类方法，globalName是静态类成员。我们用“@0”后缀区分某个符号注册为类成员，还是注册到prototype中。

“<<<”操作可以给类对象的多个属性赋值，如：

obj as MyClass();obj <<< super:  iValue_: 10,  rect: super:    x:0, y:0, width:20, height: 20,  end,end;

这种表达方式与JavaScript的JSON风格近似。

Super语言不支持多态性，它要求用“明确、直接”的方式调用函数，这也形成Super语言的一种编程风格。比如下面3个函数定义：

SRect.moveTo(topLeftas SPoint):SRect;SRect.moveXY(left as SInt, top as SInt):SRect;SRect.moveBy(detaX as SInt, detaY as SInt):SRect;

若换成C++编程，大家倾向于把前两个（moveTo与moveXY）改用多态函数，都命名为move函数。这两种风格各有优劣，多态函数貌似减轻编程负担，其实C++编程中，大家调用“SRect.move”时，仍会想着它与哪几个多态函数相关，实际会调用其中哪一个，编程负担仍在。Super语言强调以直接、明确的方式定义函数，函数接口明确、无歧义，C++的const修饰、传值或传引用、operator Type操作符重载等机制都加重了产生语法歧义的机率，Super语言避开这些容易导致歧义的因素。当它成为一贯风格，编码体验其实还是不错的。

 

 

强制类型转换

类型转换保证了C/C++语言的灵活性，但也是一处乱源。Super语言支持类型转换，但对它有所控制，其一，消除指针的概念，这也是脚本语言通用做法，脚本语言自动管理实体的生存周期，指针方式过于灵活，会破坏引用计次的管理机制。

其二，Super语言以更明确的方式描述类型转换，它只支持“类型调用”这一种表达方式，比如：

buff as SBuff();buff.push(SRect.c(0,0,20,20));buff.push(SRect.c(20,20,20,20));rect as SRect(buff[0]);assert(rect.x == 0 && rect.y == 0);rect = SRect(buff[1]);assert(rect.x == 20 && rect.y == 20);

一个用户自定义数据类型（与C++中的struct/class概念对应），不带参数调用是创建类实例，带一个参数时含义固定为“强制类型转换”。如上面代码中，“buff[0]”的数据类型是SObject，把它转化成SRect类型就用“SRect(buff[0])”。

Super语言中除SInt、SWint、SFloat、SStr等几种基本类型的强制转换可以是“值”变换（比如SInt("35")会把字串转成int值），其它都是“引用”变换，把指定数据从一种类型看作另一类型，数据内容不发生变化，变换前后是同一份数据。Super语言的强制类型转换，属非Copy风格（none-copy style），很明确，不像C++，受构造函数与operator操作重载影响，Copy或不Copy没那么明确，编程时要经常查手册。Super语言中Copy风格的转换要明确定义专用函数，函数名指出是什么转换，比如：

SRect.copy():SRect;SRect.center():SPoint;

类型调用在C++中是构造调用的含义，创建一个类对象使用此方式，Super语言中，不带参数的类型调用是构造调用（即创建一个新对象），带一个参数是强制类型转换，如果带若干参数创建类对象，要用静态类方法，如：

SRect.c(0,0,20,20)

函数名“c”是“create”缩写，因为很常用，我们用缩写效率更高些。这个函数译为C++，原型为：

static _SRect _SRect::c(const SInt& x, constSInt& y,                       const SInt&width, const SInt& height);

这也是一种明确的语言风格，当你有多种对象构建方式时，就用函数名指出各个方式，如“SRect.createByXXX”、“SRect.createFromXXX”等形式。

介绍到这儿，我们不难看出Super语言有个设计原则：人使用工具，而非被工具奴役。大家埋怨C语言，是因为它没有面向对象特性，反感C++，是因为它太过复杂，如孟岩所说，“如果你真的是用C++，那理论必须得强。因为它有个毛病，很难完美降级，如果你不太懂，用着用着就可能给系统埋雷”。用C++继而被它拖累，看来是不得已的事，Super语言提倡简单，拒绝复杂，远离花哨，学习CSE-Super，两三个月就能成为高手，但用C++，没有三年、五年，请不要轻易说自己是编程高手。

 

（未完，待续）